基于安芯***单片机***机无线滴灌和灌溉

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tify;">1 方案背景 

对于研究无线滴灌和灌溉技术对当前缺少水资源的地区非常有意义。

2 主控板安芯一号单片机

（1）是一种高边高效率8051兼容单片机在同样振荡频率下，较之传统的8051芯片它具有运行更快，性能更优越的特性。 

（2）保留了标准8051芯片的大部分特性这些特性包括内置256字节RAM和2个16位定时器/计数器，1个UART和外 部中断INT0和INT1。

（3）集成外置1024字节RAM 可兼容8052芯片的16位定时器/计数器(Timer2)。包括适合于程序和数据的 62K字节Flash存储器。 

（4）集成了具有内建比较功能的ADC等模块集成了EUART，SPI等标准通讯模块，还集成了具有内建比较功能的ADC，PWM定时器以及模拟比 较器(CMP)等模块。 

（5）高可靠性和低功耗 内建看门狗定时器，采用低电压复位、低电压检测、振荡器失效检测等功能，提供了2种低功耗省电模式。  

3 湿度检测模块 

目前，市场有很多测量土壤水分传感器。该灌水系统采用了新普惠科技有限公司的TR一5型土壤水分传感器。该传感器通过测量土壤介电常数来测量土壤水分，其工作温度为一40~C一+ 80℃，选择输出

类型为电压时，供电电压为5V DC，输出电压为 

O~5V，具高有精度，高灵敏度等特点。 

微处理器只能处理数字信号，因此需要用A／D对信号进行模数转换。由于51模拟量输入满量程为5V，应将传感器输出的电压信号进行采样。处理器自带8位的逐次逼近式模拟数字转化器。 为了保证传感器输出电压较低时获得更高的精度，应将一个独立的外部参考电压ADC连接的到VR 和V盱-脚上。VFEF+的 电压范围为2．4V—VDDA。

3人机交换接口 

该灌水系统显示部分采用1602液晶显示，只显示当前的温湿度和设定的值。

上位机界面表示设定的值。

4 电磁阀

电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

5 无线模块NRF24L01

2.4GHz

全球开放ISM频段，最大0dBm发射功率，免许可证使用)支持六路通道的数据接收)

低工作电压：1.9～3.6V低电压工作)

高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象)

多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要)超小型：内置2.4GHz天线，超小体积，19x12mm（包括天线），开阔地无干扰通信距离30-60米 )

低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。)

低应用成本：PTR6000M集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据

包和自动产生应答信号等，PTR6000M的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。

 便于开发：由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。自动重发功能，自动检测和重发丢失的数据包，重发时间及重发次数可软件控制自动存储未收到应答信号的数据包自动应答功能，在收到有效数据后，模块自动发送应答信号，无须另行编程载波检测—固定频率检测内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制数据包传输错误计数器及载波检测功能可用于跳频设置可同时设置六路接收通道地址，可有选择性的打开接收通道1.27mm间距直插及表贴接口，非常便于嵌入式应用)

5 软件流程

2.4GHz

全球开放ISM频段，最大0dBm发射功率，免许可证使用)支持六路通道的数据接收)

低工作电压：1.9～3.6V低电压工作)

高速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象)

多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要)超小型：内置2.4GHz天线，超小体积，19x12mm（包括天线），开阔地无干扰通信距离30-60米 )

低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。)

低应用成本：PTR6000M集成了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据

包和自动产生应答信号等，PTR6000M的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。

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 便于开发：由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。自动重发功能，自动检测和重发丢失的数据包，重发时间及重发次数可软件控制自动存储未收到应答信号的数据包自动应答功能，在收到有效数据后，模块自动发送应答信号，无须另行编程载波检测—固定频率检测内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制数据包传输错误计数器及载波检测功能可用于跳频设置可同时设置六路接收通道地址，可有选择性的打开接收通道1.27mm间距直插及表贴接口，非常便于嵌入式应用)

5 软件流程

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